CN116073569A - 泵和具有至少一个这种泵的机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于输送液体的泵1，其具有电机3，所述电机具有定子和布置在定子11内部的转子12，其中，电机3接纳在电机壳体7中，其中，定子11具有两个端面和一个外周面，其中，在电机壳体7与定子11的外周面之间构造有外部流体通道18，通过所述外部流体通道能够输送液体。定子11在其端面中的至少一个端面上具有与电机壳体7的连接部。此外，本发明涉及一种具有至少一个这种泵1的机动车。

Description

泵和具有至少一个这种泵的机动车

技术领域

本发明涉及一种用于输送液体的泵，其具有电机，该电机具有定子和布置在定子内部的转子，其中，电机接纳在电机壳体中，其中，定子具有外周面和两个端面，其中，在电机壳体与定子的外周面之间构造有外部流体通道，通过该外部流体通道能够输送液体。此外，本发明还涉及一种具有至少一个这种泵的机动车。

背景技术

文献DE 10 2009 028 266 A1公开了一种具有电机的泵，所述电机具有定子和布置在定子内部的转子，其中，定子接纳在电机壳体中。在定子与电机壳体之间布置有在定子的周向方向上彼此间隔开的各个流体通道，所述流体通道通过支撑部段流体地彼此分开。支撑部段由定子的、在其上径向地支撑电机壳体的部段形成。

文献US 2010 054 972 A1也公开了一种具有电机的泵，所述电机具有定子和布置在定子内部的转子。在此，也在定子的周向方向上形成彼此间隔开的流体通道，所述流体通道通过支撑部段彼此分开。

现有技术中的设备的缺点尤其是，由于支撑部段，位于外部的流体通道的流动横截面受限并且由此出现不期望的流动损耗。此外，必须增大电机壳体的外径，以便提高流动横截面并进而降低流动损耗，这会带来关于所需的结构空间方面的缺点。正是在布置在储箱内部的泵的情况下，由于这种泵的较大尺寸，产生了储箱的不断增大的部分体积，该部分体积不能用于接纳液体。另外，由于这些支撑部段，导致在定子的外周面处的输送流分布不均匀，因此导致定子的冷却不均匀。

发明内容

本发明的目的是，提供一种泵，所述泵的特征在于流动损耗小、定子的均匀冷却和小的尺寸。此外，另一目的在于，提供一种泵，其特征在于简单且成本低廉的结构。又一目的在于，提供一种具有至少一个这种泵的机动车。

关于泵的目的通过开头所述的泵实现，该泵的特征在于，定子在其至少一个端面上具有与电机壳体的连接部。换句话说，定子在其至少一个端面上借助于连接部与电机壳体连接。通过在定子的端面上设置电机壳体与定子之间的连接部，能够取消在定子的外周面上的电机壳体与定子之间的这种连接部，由此能够在电机壳体的给定的外径的情况下提高流动横截面。这一方面导致电机壳体的小的外径并且同时导致高的流动横截面，这随之带来小的流动损耗。因为由此在定子的外周面上不需要支撑部段，所以同样产生了输送流在定子的外周面上的均匀分布并且由此导致定子的均匀冷却。

特别有利的是，仅在定子端面的其中一个端面上或仅在定子的两个端面上形成定子与电机壳体的连接。换句话说，通过这种构造方案排除了定子与电机壳体在外周面上的连接，这会导致外部流体通道的流动横截面的变窄。

适宜的是，连接是在定子与电机壳体之间的直接的或间接的连接。换言之，定子能借助于连接部直接或间接地与电机壳体连接。间接或非直接的连接意味着通过另一构件、即借助于另一构件实现连接。适宜的是，用于在定子与电机壳体之间的间接连接的另外的构件是泵的构件，例如泵级壳体、具有用于电机的转子轴的支承件的支座、或者具有流体出口和/或电插头的端盖。换句话说，优选的是，泵的构件用于将定子与电机壳体间接地连接，泵的该构件同时用于满足另一目的或者另一个功能。以这种方式，用于根据本发明的泵所需的构件的数量保持得较少，这将装配耗费和成本保持得较小。

此外有利的是，连接是固定的。换言之，定子与电机壳体之间的连接是定子与电机壳体之间的固定。也就是说，优选地这样确定固定部的尺寸，使得定子定位在电机壳体内部。优选的是，固定是形锁合、材料锁合和/或力锁合的固定。例如适宜的是，定子夹紧在泵的两个结构元件之间，尤其是轴向夹紧在泵的两个结构元件之间。优选地，这两个结构元件中的一个是泵级壳体或者是泵级壳体的一部分，所述泵级壳体布置在定子的第一端面上。另选地，这两个结构元件中的一个是上述支座。此外优选的是，另外的结构元件是端盖，该端盖布置在定子的第二端面上。端盖优选构造为，使得其具有至少一个流体出口，在流体出口上能够连接用于泵的待输送的液体的流体管道。此外优选的是，端盖具有电接头，用于给电机供电的电导线可以连接在该电接头上。换句话说，优选的是，电接头与定子的绕组导电连接。此外特别优选的是，端盖由塑料构成，因为该塑料使电接头相对于环境电绝缘。有利的是，端盖和/或泵级壳体的一部分与定子的注塑包封一体地形成。由此可以显著降低装配费用。优选地，定子在电机壳体内部仅在其端面之一上或在两个端面上直接或间接地与电机壳体固定或定位在电机壳体中。

定子的第一端面优选是朝向泵级的定子端部。定子的第二端面优选是朝向端盖或流体出口和/或背离泵级的定子端部。原则上，定子的两个端面位于定子的两个沿定子纵向方向相对置的端部上。纵向方向指的是布置在定子中的转子的旋转轴线延伸的方向。

尤其是，这种定子仅具有两个相互背离的端面和一个外周面。换言之，定子的基本形状优选对应于圆柱体的形状，其中，定子尤其是具有用于接纳转子的凹部，其中，接纳部沿着定子的纵轴线从端面中的一个延伸至另一端面。

在另一优选的实施方式中，电机壳体的至少一部分或整个电机壳体构造为金属板外壳，该金属板外壳在定子的各一个端面上这样从后面接合泵的构件或泵的构件的边缘，使得夹紧力作用到电机的定子上并且由此实现定子与电机壳体的固定。泵的构件优选是泵级壳体的一部分、泵级壳体和/或端盖。尤其地，这些构件在轴向方向上、即在转子轴的延伸方向、即纵轴线上封闭电机壳体。

特别有利的是，仅在定子的端面中的一个端面上或仅在定子的两个端面上形成定子与电机壳体的固定。换句话说，通过这种构造方案，排除了定子与电机壳体在外周面上的固定，而这种固定会导致外部流体通道的流动横截面变窄。换句话说，定子的固定仅由在两个端面中的至少一个端面处的固定形成。

本发明的一实施例的特征在于，定子与电机壳体的一个连接部、所述连接部或任意连接部与一个外部流体通道或所述外部流体通道间隔开地布置。尤其是当泵仅具有一个外部流体通道时，由此防止了，定子与电机壳体的连接部减小外部流体通道的流动横截面。换言之，由此实现小的流动阻力。

本发明的另一实施方式的特征在于，定子与电机壳体的连接部与外周面间隔开地布置。通过将定子与电机壳体的连接部与定子的外周面间隔开地布置，确保了连接部不会导致位于电机壳体与定子之间的外部流体通道的横截面变窄。由此避免由于横截面变窄导致的流动损耗。

本发明的另一实施例的特征在于，电机壳体与定子的外周面间隔开地布置。以这种方式，能够借助于电机壳体与定子的外周面的间隔相对简单地构造外部流体通道。

本发明的另一实施方式的特征在于，外部流体通道由定子的外周面和电机壳体界定。换句话说，外部流体通道在径向方向上、也就是说横向于或垂直于定子的纵轴线或接纳在定子中的转子的旋转轴线，一方面通过电机壳体并且另一方面通过定子界定。由此确保了待通过外部流体通道输送的流体与定子以及与电机壳体的极其直接的热连接。尤其是，待输送的流体与定子的由此实现的热连接用于在泵运行期间冷却定子。以这种方式，根据本发明的泵能够在持续运行中在其功率极限下运行，而不会出现泵由于过热而失效或故障。同时，可以省去用于形成外部流体通道的附加构件、例如硬管或软管，这将使装配耗费和成本保持得较低。

本发明的另一实施例的特征在于，定子的外周面通过定子的注塑包封部形成。由此可以保护定子免受要输送的流体的影响。尤其是当待输送的液体是燃料时，待输送的燃料可以侵蚀制成定子的材料，但这可以通过定子的相应的塑料注塑包封来避免。优选地，这种情况是燃料耐受的塑料。此外，通过定子的注塑包封部可以进一步降低外部流体通道的流动阻力，这是因为通过注塑包封部，定子的外周面相对于定子在没有注塑包封部的情况下具有更平滑的表面，因此引起较小的流动旋涡。此外，在另一实施方式中，定子的注塑包封部与泵的另一构件一起形成定子在电机壳体中的对中。这种对中优选构造在定子的至少一个端面上。

本发明的另一实施方式的特征在于，在定子与转子之间形成内部流体通道，液体能够通过该内部流体通道输送。借助于流体通道的另一构造方案，该流体通道在定子的内部、在定子与转子之间延伸，能够借助于待输送的液体进一步提高对定子绕组、定子和转子的冷却效果，其中，与仅仅具有一条外部流体通道的实施方式相比，在电机壳体的外直径相同的情况下进一步提高流动横截面。特别优选地，外部流体通道的流动横截面的最窄横截面的值是内部流体通道的流动横截面的最大横截面的至少五倍、尤其是至少十倍。由此一方面确保，提供足够大的穿过内部流体通道的流体流以用于冷却转子，另一方面由此特别地确保，由内部流体通道和外部流体通道的两个流动横截面形成的整个流动横截面相应于引起尽可能小的流动损耗的值。特别地，外部流体通道和内部流体通道在泵的流体出口的方向上彼此平行地延伸。

本发明的另一实施例的特征在于，外部流体通道构造为环形间隙。特别优选的是，环形间隙在定子的周向方向上具有恒定的环形间隙高度。特别优选的是，环形间隙高度沿着外部流体通道平行于定子的纵轴线的延伸是恒定的。环形间隙高度是指在径向方向上——即横向于、尤其是垂直于定子纵轴线或接纳在定子中的转子的旋转轴线——在定子的外周面与电机壳体之间的间距，尤其是当外部流体通道通过电机壳体和定子的外周面界定时。此外特别优选的是，所述环形间隙围绕定子或者接纳在定子中的转子的旋转轴线延伸360°。

本发明的另一实施方式的特征在于，环形间隙在定子的延伸长度的至少80％的范围内、优选在定子的整个延伸长度的范围内延伸。特别优选的是，环形间隙完全沿着其平行于转子的旋转轴线的延伸部延伸。

本发明的另一实施例的特征在于，泵构造为燃料泵。由此提供一种具有高效率的极其紧凑的燃料泵，其特征在于均匀的冷却作用。

本发明的另一实施方式的特征在于，泵构造为油泵或冷却剂泵。由此提供一种极其紧凑的、具有高效率的油泵或冷却剂泵，其特征在于均匀的冷却作用。

与机动车有关的目的通过一种具有至少一个根据本发明的泵的机动车实现。由此提供具有极其紧凑的泵和用于运行所述至少一个泵的特别低的能耗的机动车。本发明的另一实施方式的特征在于，提供一种具有根据本发明的燃料泵、根据本发明的冷却剂泵和/或根据本发明的油泵的机动车。由此提供一种机动车，其具有用于润滑油供给、用于冷却剂供给和用于为内燃机供给燃料的极低的能量消耗。

本发明的有利的改进方案在从属权利要求和下面的附图说明中进行描述。

附图说明

下面借助于参照附图的实施例详细地说明本发明。附图中：

图1示出根据本发明的泵的剖面图，

图2示出图1中的根据本发明的泵的另一剖面图。

附图标记列表：

1    泵

2    泵级

3    电机

4    泵级壳体

5    第一螺杆

5‘   第二螺杆

6    抽吸区域

7    电机壳体

8    第一体部边缘

8‘   第二体部边缘

9    第一密封元件

9‘   第二密封元件

10   对中销

11   定子

11‘  注塑包封部

12   转子

13   第一转子轴支承件

14   第二转子轴支承件

15   转子支承元件

16   端盖

17   联轴器

18   外部流体通道、环形间隙

19   内部流体通道

20   流体出口

21   定子绕组

具体实施方式

图1示出根据本发明的泵1的剖面图，该泵构造为燃料泵。泵1具有泵级2和电机3。泵级2包括泵级壳体4，该泵级壳体具有抽吸区域6，要输送的液体——在该情况下为燃料——可通过该抽吸区域6从储箱中被抽吸。在泵级壳体4中接纳有第一螺杆5和第二螺杆5‘。第一螺杆5通过联轴器17与电机3的转子12的轴驱动连接并且因此可通过电机3驱动。第二螺杆5‘可通过第一螺杆5的旋转来驱动。转子12旋转地布置在电机3的定子11内。转子12的轴旋转地支承在第一转子轴支承件13和第二转子轴支承件14中。第二转子轴支承件14与端盖16一体地形成，该端盖具有构造为接管的流体出口20。此外，端盖由塑料在单一的塑料注塑过程中制造。第一转子轴支承件13同样由塑料借助于塑料注塑来制造。此外，第一转子轴支承件13集成到支座15中。支座15布置在泵级壳体4与定子11之间，所述定子具有注塑包封部11‘。此外，支座15具有三个支撑臂，这些支撑臂支撑在泵级壳体4上。这三个支撑臂从第一转子轴支承件13朝泵级壳体4的方向延伸并且在此在周向方向上、也就是说在以转子12的旋转轴线为基准的周向方向上彼此错开120°，从而要输送的液体、在这种情况下燃料能从泵级壳体4被输送到外部流体通道18。外部流体通道18在定子11的整个延伸长度上基本上平行于电机3的转子12的旋转轴线延伸。在此，外部流体通道18由定子11的注塑包封部11‘和构造为金属板外壳的电机壳体7界定。构造为金属板外壳的电机壳体7从泵级壳体4的第一体部边缘8一直延伸至端盖的第二体部边缘8‘。电机壳体7不仅从后方接合第一体部边缘8而且也从后方接合第二体部边缘8‘，使得泵级壳体4和端盖16相对彼此地被预紧。因为定子11利用其注塑包封部11‘一方面支撑在端盖16上并且另一方面支撑在支座15上，其中，支座15又支撑在泵壳体4上，所以通过将定子11夹紧在泵壳体4与端盖16之间的方式将电机3静态确定地定位在泵1内部。换言之，在该实施例中，通过定子11在泵级壳体4与端盖16之间的夹紧来实现定子11与电机壳体7的连接或固定。此外，泵壳体4在第一体部边缘8的附近具有密封元件9，该密封元件构造为O圈。此外，端盖16在第二体部边缘8‘的附近具有第二密封元件9‘，该第二密封元件同样构造为O圈。通过这两个密封元件9、9‘防止从电机壳体7中的泄漏流。在保持元件15与泵级壳体4之间布置有对中销10，以便使保持元件15相对于泵壳体4以规定方式取向。此外，在转子12与具有定子绕组21的定子11之间布置有内部流体通道19，外部流体通道18的流动横截面是该内部流体通道的流动横截面的多倍。借助于内部流体通道19确保了转子12以及定子11的定子绕组21的冷却。在泵1的输送运行期间，待输送的燃料通过吸入开口6到达泵级壳体4中，在那里，所述燃料借助于两个螺杆5、5‘的旋转朝电机3的方向输送。输送流从那里划分成两个子输送流，其中的第一子输送流在3个支撑臂之间流向外部流体通道18，并且沿着电机壳体7并且沿着定子11流向流体出口20。第二子输送流通过在支座15中的开口从第一转子轴支承件13旁边流到内部流体通道19中。第二子输送流从内部流体通道19朝端盖16的方向流向流体出口20。换句话说，两个子输送流在端盖16的区域中再次汇合并且共同从流体出口20离开泵1。流体出口20被构造为接管，流体管道可连接到接管上。此外，图1示出剖切线A-A。

图2示出沿剖切线A-A剖开图1中的泵的电机3的剖面图。可以看出，电机壳体7和定子11的注塑包封部11‘在径向方向上、即垂直于转子12的旋转轴线界定外部流体通道18。此外，外部流体通道18构造为环形间隙18，该环形间隙围绕转子轴12的旋转轴线360°地延伸并且具有恒定的环形间隙高度。由此实现了可通过外部流体通道18输送的第一子输送流的均匀分布，这导致定子的均匀冷却和小的流动阻力。此外，在图2中可以看出定子绕组21，该定子绕组构造为同心绕组。定子绕组21以及转子12通过能通过内部流体通道19输送的第二子输送流来冷却。

图1和图2的实施例尤其是不具有限制性的特征并且仅仅用于说明本发明构思。

Claims (11)

1.一种用于输送液体的泵(1)，所述泵具有电机(3)，该电机具有定子和布置在定子(11)内部的转子(12)，其中，电机(3)接纳在电机壳体(7)中，其中，定子(11)具有两个端面和一个外周面，其中，在电机壳体(7)与定子(11)的外周面之间构造有外部流体通道(18)，通过该外部流体通道能够输送液体，

其特征在于，

定子(11)在其端面中的至少一个端面上具有与所述电机壳体(7)的连接部。

2.根据权利要求1所述的泵(1)，其特征在于，定子(11)与电机壳体(7)的连接部与外部流体通道(18)间隔开地布置。

3.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，定子(11)与电机壳体(7)的连接部与外周面间隔开地布置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，电机壳体(7)与定子(11)的外周面间隔开地布置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，外部流体通道(18)通过定子(11)的外周面和电机壳体(7)界定。

6.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，定子的外周面通过定子(11)的注塑包封部(11‘)形成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，在定子(11)与转子(12)之间形成内部流体通道(19)，通过该内部流体通道能够输送液体。

8.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，外部流体通道(18)构造为环形间隙(18)。

9.根据权利要求8所述的泵(1)，其特征在于，环形间隙(18)在定子(11)的延伸长度的至少80％上延伸，优选在定子(11)的整个延伸长度上延伸。

10.根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)，其特征在于，泵(1)构造为燃料泵、油泵或冷却剂泵。

11.一种机动车，其具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的泵(1)。

Images